随着新型城镇化的快速推进, 在经济增长的同时, 诸如农村人居建设无序发展、农村基础设施和公共服务设施匮乏以及农村生态环境破坏等现象逐步在农村扩散、蔓延^[1]。为改善这一系列问题, 农村人居环境研究已成为环境科学、城乡规划学等学科的研究热点。农村人居环境指农村居民在集聚中所涉及到的与生活、居住和基本生产活动相关的生存环境, 是由社会文化环境、地域空间环境和自然生态环境等共同组成的物质和非物质的有机结合体^[2]。国内外学者对农村人居环境进行了大量研究, 国外农村人居环境的研究主要集中在乡村聚落与土地利用^[3]、逆城市化与乡村移居^[4-5]、乡村人居环境演化^[6-7]、乡村人居环境规划与建设^[8-9]及可持续发展^[10]。国内自1993年吴良镛先生首次提出人居环境概念以来, 我国农村人居环境研究主要集中在农村空间聚落与景观^[11]、农村人居环境评价^[12-13]、农村人居环境的演化^[13-14]、农村环境整治与优化^[15-16]等方面。综上所述, 以县域为研究单元对农村人居环境综合质量水平的空间分异特征以及影响因子的研究较少, 而县城是农村城镇化的重要载体, 对改善农村人居环境具有重要意义。2015年, 住房和城乡建设部开展全国农村人居环境调查, 笔者在安徽省农村人居环境调查的基础上, 选择安徽省江淮地区6个市辖区、30个县(县级市), 构建具有地域特色的县域农村人居环境质量评价指标体系, 探讨农村人居环境质量及空间分异特征, 以期为安徽省江淮地区农村人居环境质量提升提供建议。

1 研究区域

《江淮地区开发探源》中定义江淮地区为:西起大别山麓, 北抵淮河干流, 南达长江干流, 东至黄海之滨, 跨皖、苏两省, 意指安徽与江苏两省江淮之间的地区^[17]。该文中的研究区域位于江淮地区西部地区, 即安徽省长江与淮河之间的地区(图 1)。该区域地处北亚热带暖温气候的交错地带, 易涝易旱, 平原和丘陵面积广阔, 是全国最重要的粮食作物产地之一, 总面积为7.03万km², 2016年农村人口达2 461万人。

2 研究方法 2.1 农村人居环境质量评价指标体系构建

自然生态环境和社会文化环境构成了农村居民生产生活的外部环境, 地域空间环境是农村人居环境的内部要素^[2], 借鉴城市人居环境评价的经验^[18]、农村人居环境质量评价指标研究^{[1, 19-20]}的成果, 参考2015年住房和城乡建设部的全国农村人居环境调查问卷指标, 以县域为研究单元, 从居住质量、经济发展、基础设施、公共服务和生态环境5个系统出发, 选取可比性强、具有地域特色的指标, 构建安徽省江淮地区农村人居环境评价指标体系(表 1)。

居住质量指标包括居住条件、建设能力和居住环境。农村人均住宅建筑面积反映整体住房条件; 随着新农村建设、美丽乡村等政策的实施, 农村住房集中布局、新建房屋比例逐年提高, 住房建设能力能反映农村人居环境质量的改善, 农村人均新建房屋面积、农村混合结构以上住宅建筑比例反映建设能力, 体现居住质量的改善程度; 开展村庄整治的行政村比例反映居住环境的改善程度。

经济发展指标包括经济实力、消费能力和发展水平。农村居民家庭人均可支配收入、农村人均农林牧渔业总产值体现农村家庭经济实力; 农村人均社会消费品零售总额可间接体现农村居民消费能力; 农村从业人员比例反映农村经济发展的人力资源水平, 夜间灯光指数反映农村发展的城镇化程度, 两者体现农村发展水平。

基础设施指标包括道路交通、供排水、卫生条件、通讯。交通通达指数、村内硬化道路所占比例分别反映农村外部交通通达度和内部交通质量; 农村供水普及率、生活污水处理的行政村比例反映农村市政供水能力和污水处理能力; 有生活垃圾收集点的行政村比例反映农村垃圾集中收集水平, 是卫生条件的重要体现; 通宽带的行政村比例反映农村通讯水平。

公共服务指标包括医疗、公服设施、社会保障。有村卫生室的行政村比例反映农村医疗质量; 农村人均公共建筑面积反映农村公共服务设施质量; 新农合参合率、农村低保人口占乡村人口比例反映公共服务社会保障程度。

生态环境指标包括环境质量和生态维护。生活垃圾是农村环境污染的重要来源, 农村生活垃圾无害化处理率可间接反映环境质量, 土壤质量指数、地表水水质指数和空气质量指数可直接反映环境质量; 农村森林覆盖率、农作物受灾面积占耕地面积比例反映农村生态维护水平。

2.2 评价方法 2.2.1 全排列多边形指数法

全排列多边形指数法在评价过程中没有涉及到主观性较强的权重确定问题, 使得评价结果最大可能地反映评价对象的真实水平, 有效避免了主观因素在评价过程中的影响^[21], 常用于生态评价^[22]、土地利用评价^[23]和农村人居环境建设评价^[19]。

假设评价对象共有n个评价指标, 这n个指标之间有相对独立性。首先对数据对象进行标准化, 对于第i个指标对象, 标准化函数为

$ {S_i} = \frac{{\left( {{U_i} - {L_i}} \right)\left( {{x_i} - {T_i}} \right)}}{{\left( {{U_i} + {L_i} - 2{T_i}} \right){x_i} + {U_i}{T_i} + {L_i}{T_i} - 2{U_i}{L_i}}}。$

(1)

式(1)中, L_i、U_i和T_i分别为指标x_i的下限值、上限值和临界值。指标下限值可根据指标最小值确定, 指标上限值可根据最大值确定, 临界值可根据指标平均值确定。当指标为正向指标时, 最小值即为最小值; 当指标为逆向指标时, 应将数据取负值后再进行最大、最小值的判断。S_i将位于上限与下限之间的指标值映射到-1~1之间, 其值越大, 表明评价结果越好。全排列多边形综合指数S计算公式为

$ S = \frac{{\sum\limits_{i \ne j}^{i, j} {\left( {{S_i} + 1} \right)\left( {{S_j} + 1} \right)} }}{{2n\left( {n - 1} \right)}}。$

(2)

式(2)中, S_i为第i项指标; S_j为第j项指标(i＜j); n为指标数。

2.2.2 空间自相关分析法

全局空间自相关是衡量农村人居环境质量相似地区的集聚程度, 全局Moran's I指数I(d)的计算公式为

$ I\left( d \right) = \frac{{\left[{\sum {{\mathit{\boldsymbol{w}}_{ij}}\left( {{x_i}-x} \right)\left( {{x_j}-x} \right)} } \right]}}{{{s^2}\sum {\sum {{\mathit{\boldsymbol{w}}_{ij}}} } }}, $

(3)

$ {s^2} = \frac{{\sum {{{\left( {{x_i} - x} \right)}^2}} }}{n}, $

(4)

$ x = \sum {{x_i}/n} 。$

(5)

式(3)~(5)中, x_i和x_j分别为区域i和区域j的观测值; x为观测值的平均值; w_ij为空间权重矩阵, 区域i和区域j空间相邻为1, 不相邻为0, 其取值范围为[-1, 1]。当取值范围为(0, 1]时, 表明农村人居环境质量较高(或较低)的区域在空间上显著集聚; 当取值范围为[-1, 0)时, 表明存在负相关, 说明区域之间农村人居环境空间差异显著; 当值为0时表示不存在空间自相关^{[12, 23]}。

局部空间自相关可进一步测量研究单元与其周边单元之间的空间差异程度及其显著性特征, 识别高-高与低-低的空间分布规律。常用Moran's I指数I(d)_i显著性水平的LISA集聚图来表示。

$ I{\left( d \right)_i} = \frac{{\left( {{x_i} - x} \right)}}{{{s^2}}}\sum\limits_{j = 1}^n {{w_{ij}}\left( {{x_j} - x} \right)} 。$

(6)

2.2.3 数据来源

所采用的数据源自于《安徽省统计年鉴(2017)》、《安徽省2016年度城乡建设统计年报》、安徽省各地市统计年鉴、安徽省2016年农村环境监测数据和Landsat 8 TM卫星遥感影像, 空间分析单元包括安徽省的6个市辖区、30个县(县级市), 行政边界数据来源于安徽省地图集扫描后的矢量化地图。

3 结果与讨论 3.1 空间分布总体特征

利用表 1的农村人居环境质量评价指标体系, 测算安徽省江淮地区农村人居环境质量的综合指数得分, 结果见图 2。从安徽省江淮地区农村人居环境质量综合评价指数来看, 整体水平偏低(小于0.39), 农村人居环境综合指数的平均值为0.25, 其中最高综合指数为0.380, 最低综合指数为0.115, 农村人居环境综合质量区域差异明显, 总体呈现出东高西低的空间分布特征。

根据各地区综合指数与安徽省江淮地区农村人居环境平均指数得分S(0.247 6)、综合指数得分高于S的地区得分平均值S₁(0.313 9)或综合指数得分低于S的地区得分平均值S₂(0.194 5)的关系, 将2016年安徽省江淮地区农村人居环境划分为4种类型(图 3)。安徽省江淮地区农村人居环境质量综合水平空间上呈现东南片区高于西北片区的格局, 高水平区域和较高水平区域集聚在长江中下游北岸平原和巢湖盆地, 包括滁州市各区县(明光、定远除外)、无为县、安庆市各区县(怀宁、宿松、岳西除外)、含山县以及合肥市各区县(肥东、长丰除外), 上述区域农村人居环境质量水平高于安徽省江淮地区平均水平, 农村生态环境和基础设施配置较高, 居住质量有保障, 但公共服务需完善配置, 经济发展有较大提升空间。较低水平区域和低水平区域分布在北部淮河中下游南岸平原和西部大别山区, 包括肥东县、长丰县、和县、枞阳县、明光市、定远县、蚌埠市各区县、淮南市各区县以及六安市各区县, 该区域基础设施和公共服务设施配置匮乏, 经济发展成为制约该区域农村人居环境发展的主要因素, 居住质量和生态环境亟需改善。

3.2 空间格局分异

选择安徽省江淮地区农村人居环境质量综合指数，运用OpenGeoDa空间计量软件，计算农村人居环境的Moran's I指数(图 4)，揭示安徽省江淮地区农村人居环境的空间集聚特征。结果表明，Moran's I指数为0.101 8，且检验结果比较显著，其散点呈离散分布，落入1、3象限的散点为21个，占总数的58.3%，表明安徽省江淮地区农村人居环境质量空间集聚特征明显。

局部空间自相关能表达出各研究单元属性的空间异质性和不平衡性，反映所有单元之间的空间联系程度，通过以上分析，利用空间计量软件OpenGeoDa计算安徽省江淮地区农村人居环境质量综合得分的LISA值，绘制2016年LISA集聚图(图 5)。从图 5可以看出，安徽省江淮地区空间显著性集聚的区域主要集中在东南片区和西北片区，反映了该地区存在着空间全局性的发展趋势。低-低集聚县域(市辖区)主要分布在凤台县、寿县、六安市辖区、霍邱县、霍山县地区，代表负空间联系，说明自身与周边区域的农村人居环境质量水平有所下降。

其中寿县和凤台县隶属于淮南，作为安徽省重要的工业城市，淮南面临煤炭资源枯竭的挑战，不论是其基础设施，还是村庄环境和农村公共卫生条件都亟需改善；霍邱县和霍山县隶属于六安，位于西部大别山片区，由于历史及环境因素制约，经济发展水平较低，导致其现有的农村人居环境质量发展空间呈现出负相关格局；高-高片区主要集中在巢湖市、全椒县其周边紧邻合肥市辖区，五大淡水湖之一的巢湖位列其中，作为合肥都市圈核心圈层城市，形成了空间的正相关联系，表明其与周边区域的农村人居环境质量存在较强的空间联系与趋同。而低-高聚地区主要集中在肥东县、和县、枞阳县和怀宁县地区，周边紧邻省会合肥、马芜铜城市群，不具备合肥的经济发展优势，也没有马芜铜经济发展的工业基础，因此形成了负正相关的空间格局，表明其农村人居环境质量的位次在下降，而周边地区农村人居环境质量在提高。

综上所述，安徽省江淮地区农村人居环境质量空间集聚特征明显，高-高型、低-低型空间集聚的区域分别集中在东南片区(巢湖市)和西北片区(淮南和六安境内)，但空间的离散性较大并不能说明各县域(市辖区)农村人居环境质量发展差异性较大。

3.3 农村人居环境综合质量差异影响因素分析 3.3.1 自然地理环境因素

影响农村人居环境的自然因素众多，起主导作用的主要包括气候条件、地形地貌、河流水系、耕地资源利用特征等^[23]。自然地理环境过程整体呈现相对稳定、缓慢的过程，对农村人居环境的动态过程影响相对较弱。地形地貌是影响农村人居环境质量的重要因素之一，直接影响农村聚落的规模、布局形态以及耕地资源的分布和非农产业的发展，实地调研表明，安徽省江淮地区的3大自然地理环境梯度为农村人居环境综合质量东高西低的空间分布特征的形成奠定了基础(表 2)。

为定量评价自然环境对农村人居环境质量差异的影响，重点提取水资源和气候条件等影响因子，采用多年平均降水量、年平均水资源总量、1月平均气温、年平均气温和7月平均气温5个指标进行表征。以自然环境为控制变量，以农村人居环境为效标变量进行典型相关分析(表 3)，其中典型相关列指累计变异量达到100%的指标变量与农村人居环境质量之间的典型相关性。5个因子中，多年平均降水量和年平均水资源总量与农村人居环境质量的相关系数皆达显著水平(P＜0.05)，说明水资源要素对农村人居环境质量影响显著。

3.3.2 社会经济发展因素

农村人居环境综合质量空间格局是经济社会发展在地理空间上的一种直观表现形态。提取人口、经济实力、城镇化、产业结构、交通可达性等影响因子，采用农村常住人口占户籍人口比例、农村市政公用设施建设投资完成额、农村居民家庭人均可支配收入、城镇化率、农村从业人员比例、第一产业贡献率和农村人均道路用地面积7个指标定量评价社会经济发展对人居环境质量的影响。以社会经济发展为控制变量，以人居环境质量为效标变量进行典型相关分析(表 4)，其中典型相关列指累计变异量达100%的指标变量与农村人居环境质量之间的典型相关。农村常住人口占户籍人口比例和农村市政公用设施建设投资完成额与农村人居环境质量的相关性皆达显著水平(P＜0.05)。农村常住人口占户籍人口比例体现农村人口吸引力，2015年住房和城乡建设部的全国农村人居环境调查表明农村人口吸引力越强，农村经济发展水平越高，人居环境质量也相对较好。因此，农村人口吸引力和基础设施建设对农村人居环境质量影响显著。

3.3.3 地域文化因素

地域特色文化是特定地域传承和延续的产物，众多的地方方言、民俗、手工艺品、传统节庆等文化元素都是通过农村地区得到传承。安徽省江淮地区特色文化变化大，中心多，成因多样，关系复杂，特色文化的传承、扩散、融合以及转化对农村人居环境差异产生显著影响。安徽省江淮地域文化孕育于长江和淮河之间，是黄河文化与长江文化交流的过渡地带，使安徽省江淮地域文化具有开放性、多元性、兼容性和过渡性特点。在安徽省江淮地域特色文化传承的过程中，文化习俗、生活习惯、民风信仰等对农村人居环境的形成与发展发挥着相对稳定的作用，进而影响农村人居村落的结构和空间网络关系的构建。

4 结论与展望

安徽省江淮地区农村人居环境质量总体水平不高，空间差异性显著，呈现东部片区高于西部片区的特征；空间集聚特征明显，表现出东南片区(巢湖市)的高值集聚和西北片区(淮南和六安境内)的低值集聚态势。自然环境的地域梯度是安徽省江淮地区农村人居环境质量空间分异的基础，其中水资源要素对农村人居环境质量影响显著，地域文化对安徽省江淮地区农村人居环境质量发挥着相对稳定的作用，而社会经济发展是制约安徽省江淮地区农村人居环境质量提升的关键影响因素，其中农村人口吸引力和基础设施建设对农村人居环境质量影响显著。

不同类型农村应采取不同的综合质量提升规划，高水平区域农村生态环境和社会经济发展水平均较高，基础设施完备，交通、通讯、自来水的普及完善，居住质量一般，但公共服务需完善配置，经济发展仍有较大提升空间；较高水平区域农村生态环境和基础设施配置较高，但公共服务设施配置一般，经济发展较差，此类村庄应加强周边区域与农村人居环境发展要素的流动，建立长效运行管理机制积极推进制定农村人居环境建设技术政策，多渠道建设公共服务设施；较低水平区域经济发展和公共服务设施配置一般，村庄道路实现基本通畅，居住质量有待提高，基础设施软环境和农村生态环境较差，此类村庄应加强农村生态环境的保护和治理，集中财力增加与村民生产和生活直接相关的道路、污水处理、生活垃圾处理以及宽带等基础设施的建设。低水平区域公共服务水平较低，各项基础设施匮乏，经济发展成为制约该区域农村人居环境发展的主要因素，居住质量和生态环境亟需改善，此类村庄应注重农村人居环境各子系统之间的平衡发展，完善基础设施和公共服务设施软环境的建设和合理配置，保障村民最基本的住房条件，加强农村生态环境保护和治理，发展绿色生态农业，倡导绿色种植和绿色生态养殖，增加绿色生态农业的休闲旅游、文化传承等服务功能，做强优势特色产业，壮大品牌阵营，提升农业竞争力，实施农业生态补偿政策，加强与周边经济交流，提高经济发展水平。

农村人居环境是一个复杂、动态的大系统，所涉及因素众多。为定量评价安徽省江淮地区农村人居环境质量以及空间集聚特征，该研究考虑指标的可获取性和准确性原则，评价指标多数是统计年鉴和相关研究报告数据。随着全国农村人居环境信息系统的建立，栅格、大数据等新型指标的引入将是农村人居环境质量评价的趋势。